vr虛擬仿真技術(shù)，降低實(shí)際物料成本
時(shí)間：2019-05-13 00:00:00
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欄目：虛擬現(xiàn)實(shí)
標(biāo)簽：數(shù)字展館 虛擬仿真 網(wǎng)上展館 北京虛擬仿真公司
導(dǎo)讀：虛擬仿真技術(shù)，則是在多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等信息科技迅猛發(fā)展的基礎(chǔ)上，將仿真技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是一種更高級(jí)的仿真技術(shù)。虛擬仿真技術(shù)以構(gòu)建全系統(tǒng)統(tǒng)一的完整的虛擬環(huán)境為典型特征，并通過虛擬環(huán)境集...
虛擬仿真技術(shù)，則是在多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等信息科技迅猛發(fā)展的基礎(chǔ)上，將仿真技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是一種更高級(jí)的仿真技術(shù)。虛擬仿真技術(shù)以構(gòu)建全系統(tǒng)統(tǒng)一的完整的虛擬環(huán)境為典型特征，并通過虛擬環(huán)境集成與控制為數(shù)眾多的實(shí)體。實(shí)體可以是模擬器，也可以是其他的虛擬仿真系統(tǒng)，也可用一些簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型表示。實(shí)體在虛擬環(huán)境中相互作用，或與虛擬環(huán)境作用，以表現(xiàn)客觀世界的真實(shí)特征。虛擬仿真技術(shù)的這種集成化、虛擬化與網(wǎng)絡(luò)化的特征，充分滿足了現(xiàn)代仿真技術(shù)的發(fā)展需求。
虛擬仿真又稱虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)或模擬技術(shù)，就是用一個(gè)虛擬的系統(tǒng)模仿另一個(gè)真實(shí)系統(tǒng)的技術(shù)。從狹義上講，虛擬仿真是指20世紀(jì)40年代伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而逐步形成的一類試驗(yàn)研究的新技術(shù)；從廣義上來說，虛擬仿真則是在人類認(rèn)識(shí)自然界客觀規(guī)律的歷程中一直被有效地使用著。
虛擬仿真技術(shù)具有以下四個(gè)基本特性：
1、沉浸性（Immersion）：虛擬仿真系統(tǒng)中，使用者可獲得視覺、聽覺、嗅覺、觸覺、運(yùn)動(dòng)感覺等多種感知，從而獲得身臨其境的感受。理想的虛擬仿真系統(tǒng)應(yīng)該具有能夠給人所有感知信息的功能。
2、交互性（Interaction）：虛擬仿真系統(tǒng)中，不僅環(huán)境能夠作用于人，人也可以對(duì)環(huán)境進(jìn)行控制，而且人是以近乎自然的行為（自身的語言、肢體的動(dòng)作等）進(jìn)行控制的，虛擬環(huán)境還能夠?qū)θ说牟僮饔枰詫?shí)時(shí)的反應(yīng)。例如，當(dāng)飛行員按動(dòng)導(dǎo)彈發(fā)射按鈕時(shí)，會(huì)看見虛擬的導(dǎo)彈發(fā)射出去并跟蹤虛擬的目標(biāo)；當(dāng)導(dǎo)彈碰到目標(biāo)時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸，能夠看到爆炸的碎片和火光。
3、虛幻性（Imagination）：即系統(tǒng)中的環(huán)境是虛幻的，是由人利用計(jì)算機(jī)等工具模擬出來的。既可以模擬客觀世界中以前存在過的或是現(xiàn)在真實(shí)存在的環(huán)境，也可模擬出客觀世界中當(dāng)前并不存在的但將來可能出現(xiàn)的環(huán)境，還可模擬客觀世界中并不會(huì)存在的而僅僅屬于人們幻想的環(huán)境。
4、逼真性（reality）：虛擬仿真系統(tǒng)的逼真性表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面，虛擬環(huán)境給人的各種感覺與所模擬的客觀世界非常相像，一切感覺都是那么逼真，如同在真實(shí)世界一樣；另一方面，當(dāng)人以自然的行為作用于虛擬環(huán)境時(shí)，環(huán)境做出的反應(yīng)也符合客觀世界的有關(guān)規(guī)律。如當(dāng)給虛幻物體一個(gè)作用力，該物體的運(yùn)動(dòng)就會(huì)符合力學(xué)定律，會(huì)沿著力的方向產(chǎn)生相應(yīng)的加速度；當(dāng)它遇到障礙物時(shí)，會(huì)被阻擋。
vr虛擬仿真技術(shù)在行業(yè)應(yīng)用的領(lǐng)域：
vr虛擬仿真技術(shù)在行業(yè)應(yīng)用的領(lǐng)域：
數(shù)字城市
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以通過三維建模逼真地模擬現(xiàn)在和未來的城市，支持?jǐn)?shù)據(jù)分析、方案論證和優(yōu)化，支持地理信息系統(tǒng)等，通過這些詳實(shí)的數(shù)據(jù)和相關(guān)資料可以是直觀真實(shí)固化方案評(píng)估、審核以及管理等日常工作，更為重要的是它可以為多部門參與和協(xié)同工作提供了有效的平臺(tái)。
場(chǎng)館仿真
利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)將在建或已建的場(chǎng)館虛擬出來，達(dá)到一個(gè)觸手可及的真實(shí)三維環(huán)境，以提前展示場(chǎng)館面貌，供市民瀏覽，從而對(duì)場(chǎng)館的規(guī)劃設(shè)計(jì)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估。通過市民虛擬游覽后的反饋意見，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決場(chǎng)館存在的問題。
地產(chǎn)漫游
地產(chǎn)漫游是集影視廣告、動(dòng)畫、多媒體、網(wǎng)絡(luò)科技于一身的比較新型的房地產(chǎn)營(yíng)銷方式。通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以讓購房者看到直觀的樣板房形象，讓購房者在電腦上親眼看到幾年后才建成的小區(qū)，游觀賞到優(yōu)美的小區(qū)環(huán)境設(shè)計(jì)，甚至能夠在電腦上選戶型，從而幫助地產(chǎn)開發(fā)商在逆境中求生存，順境中謀發(fā)展。
室內(nèi)設(shè)計(jì)
虛擬現(xiàn)實(shí)不僅僅是一個(gè)演示媒體，而且還是一個(gè)設(shè)計(jì)工具。它以視覺形式反映了設(shè)計(jì)者的思想，把這種構(gòu)思變成看得見的虛擬物體和環(huán)境，使以往只能借助傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式提升到數(shù)字化的即看即所得的完美境界，大大提高了設(shè)計(jì)和規(guī)劃的質(zhì)量與效率。
旅游教學(xué)
旅游和導(dǎo)游專業(yè)教學(xué)過程中存在實(shí)習(xí)資源匱乏而實(shí)地參觀成本又高的難題。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以按照旅游專業(yè)的教學(xué)要求和實(shí)施特點(diǎn)，開發(fā)出適用于導(dǎo)游實(shí)訓(xùn)、旅游模擬、旅游規(guī)劃的功能和模塊，讓師生足不出戶，就能在三維立體的虛擬環(huán)境中遍覽遙在萬里之外的風(fēng)光美景。形象逼真，細(xì)致生動(dòng)。從而，通過情景化的學(xué)習(xí)界面、人機(jī)交互式的模擬旅游體驗(yàn)，改善教學(xué)環(huán)境、優(yōu)化教學(xué)過程、增強(qiáng)教學(xué)效果。
文物古跡
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以將文物建筑、文物景點(diǎn)、文物物品、古代人像及行為、古代自然現(xiàn)象及天體現(xiàn)象等進(jìn)行虛擬展示和虛擬復(fù)原，從而使文物脫離地域限制，實(shí)現(xiàn)資源共享，真正成為全人類可以“擁有”的文化遺產(chǎn)。
虛擬現(xiàn)實(shí)仿真平臺(tái)，具有強(qiáng)大的物理實(shí)時(shí)計(jì)算功能，能夠真實(shí)模擬場(chǎng)景重力、環(huán)境阻尼等環(huán)境特性，真實(shí)的模擬剛體動(dòng)力學(xué)特性，提供了多種動(dòng)力學(xué)交互手段，并能支持多種高速運(yùn)算的碰撞替代體。為廣大工業(yè)仿真需求用戶輕而易舉將此前許多只能停留于想法的***互動(dòng)仿真創(chuàng)意方案完美的呈現(xiàn)于眼前，為國(guó)內(nèi)廣大工業(yè)仿真用戶帶來了仿真手段和技術(shù)實(shí)現(xiàn)水平的革命性進(jìn)步。
汽車仿真
虛擬現(xiàn)實(shí)高畫質(zhì)渲染技術(shù)及汽車動(dòng)力學(xué)仿真物理系統(tǒng)，將使汽車設(shè)計(jì)的數(shù)字化模型以更直觀的方式在網(wǎng)絡(luò)上展示出來，使世界各地的用戶都可以更快捷得到豐富準(zhǔn)確的汽車信息，實(shí)現(xiàn)人與計(jì)算機(jī)之間無縫連接。
道路橋梁
虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)依靠其精美絕倫的三維視覺表現(xiàn)力，照片級(jí)的真實(shí)效果，使設(shè)計(jì)中的道路橋梁直觀的呈現(xiàn)在人們面前，使得我們可以提前對(duì)其視覺效果和使用效率進(jìn)行評(píng)估和預(yù)演，有效降低設(shè)計(jì)和施工風(fēng)險(xiǎn)，極大提高設(shè)計(jì)和施工效率。
油田礦井
在建立油田生產(chǎn)和管理流程優(yōu)化應(yīng)用模型的基礎(chǔ)上，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)可視化和多維表達(dá)，并且通過智能化分析模型，為企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理提供良好的信息支撐環(huán)境。
水利電力
虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)可以與電力信息系統(tǒng)緊密結(jié)合，逼真再現(xiàn)變電站現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地、變壓器、母線、斷路器、隔離開關(guān)、接地刀閘、操作機(jī)構(gòu)、電壓互感器、電流互感器、電抗器、電容器、高壓熔斷器、站用變壓器等一次設(shè)備的操作過程和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，從而為電力行業(yè)提供可視化系統(tǒng)解決方案。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以與科技館的功能進(jìn)行完美的結(jié)合，充分發(fā)揮虛擬科技館的種種優(yōu)勢(shì)，傳統(tǒng)的聲、光、電展覽已經(jīng)很難吸引觀眾的興趣，而利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)把枯燥的數(shù)據(jù)變?yōu)轷r活的圖形，使科技館進(jìn)入公眾可參與交互式的新時(shí)代，引發(fā)觀眾濃厚的興趣，從而達(dá)到科普的目的。
地質(zhì)災(zāi)害
虛擬現(xiàn)實(shí)仿真平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)水利工程仿真、地震應(yīng)急救援仿真、地震應(yīng)急推演仿真、地址災(zāi)害仿真，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害虛擬環(huán)境功能與展示的完美結(jié)合，通過在虛擬的環(huán)境中進(jìn)行預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的模擬演練，達(dá)到提升防災(zāi)、避災(zāi)安全意識(shí)的目的。
應(yīng)急預(yù)案
應(yīng)急虛擬現(xiàn)實(shí)仿真演練系統(tǒng)通過對(duì)各類災(zāi)害數(shù)值模擬和人員行為數(shù)值模擬的仿真，在虛擬空間中仿真災(zāi)害發(fā)生、發(fā)展的過程，以及人們?cè)跒?zāi)害環(huán)境中可能做出的各種反應(yīng)；并在演練平臺(tái)上，在比較大限度仿真實(shí)際災(zāi)害的條件下，開展應(yīng)急演練。在此基礎(chǔ)上，制定各類企事業(yè)單位的數(shù)字化應(yīng)急預(yù)案。應(yīng)急仿真演練系統(tǒng)可以用來訓(xùn)練各級(jí)決策與指揮人員、事故處置人員，發(fā)現(xiàn)應(yīng)急處置過程中存在的問題，檢驗(yàn)和評(píng)估應(yīng)急預(yù)案的可操作性和實(shí)用性，提高應(yīng)急能力。
虛擬現(xiàn)實(shí)網(wǎng)上三維交互功能可以將有形的實(shí)物產(chǎn)品三維化并且放在網(wǎng)上進(jìn)行虛擬展示，還能嵌入相應(yīng)音頻和視頻等多媒體元素，用戶可以對(duì)虛擬場(chǎng)景中的物品進(jìn)行實(shí)時(shí)的交互操作，例如開門、打開電視和播放音樂等等。相比目前網(wǎng)上主流的以圖片、Flash、視頻等展示方式來說，VRPIE讓用戶有了瀏覽的自主感，可以以自己想看的角度去觀察，還可以添加許多特效和互動(dòng)操作，讓用戶體驗(yàn)身臨其境上網(wǎng)沖浪的美妙感覺。
虛擬實(shí)驗(yàn)
虛擬實(shí)驗(yàn)
虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)使用成熟的VR開發(fā)平臺(tái)Unity完全自主建模開發(fā)。在虛擬實(shí)驗(yàn)室里，學(xué)生可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要自行選擇實(shí)驗(yàn)裝置，并對(duì)各參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)和設(shè)置。系統(tǒng)基于蒙特卡洛算法，即使參數(shù)設(shè)置一致也不會(huì)得到相同的結(jié)果，以模擬核輻射的隨機(jī)特性，同時(shí)又能反映出核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。
為了盡可能貼近實(shí)際，團(tuán)隊(duì)結(jié)合多年來實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，在系統(tǒng)中考慮了可能發(fā)生的各種情況并使用盡可能準(zhǔn)確的物理模型。例如，使用者違規(guī)接觸放射源或無防護(hù)進(jìn)入射線路徑，用戶生命值就會(huì)根據(jù)照射劑量而下降。另外，各裝置均根據(jù)實(shí)際設(shè)備建模，設(shè)備參數(shù)完全開放，需要充分預(yù)習(xí)并根據(jù)特定實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)定，儀器生命值也會(huì)因不當(dāng)設(shè)置而降低。當(dāng)累計(jì)接受劑量達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)，或設(shè)備生命條歸零，系統(tǒng)就會(huì)提示實(shí)驗(yàn)失敗。用戶的所有操作都會(huì)被記錄進(jìn)文檔，以保證涉核實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)肅性。
北京四度科技說：如今虛擬仿真技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，如教育、交通、動(dòng)力、化工、制造以至農(nóng)業(yè)、工業(yè)、社會(huì)科學(xué)等各行各業(yè)，都得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，并產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，虛擬仿真已成為社會(huì)未來發(fā)展的必然。
